月球通信导航新时代？欧洲“月光”计划启动

试想一下

不久的将来

在月球上也能开展

卫星导航、视频会议、文件共享...

地月之间将跨越25万英里

实现高速网络通信

人类与月球的距离也将变得更近

近日

欧空局（ESA）宣布启动

“月光月球通信和导航服务”（LCNS）计划

简称“月光”计划

旨在为未来二十年各航天机构

和私营公司计划的

400多次月球任务提供服务

向可持续月球探索

和月球经济发展迈出重要一步

△欧空局在国际宇航大会上宣布启动“月光”计划

欧空局称，“月光”卫星将由五颗月球卫星组成，它们将实现精确、自主的着陆和表面机动，同时促进地球和月球之间约25万英里（40万公里）范围内的高速、低延迟通信和数据传输。这种基础设施对于人类重返月球并长期驻留至关重要，同时还能提高效率，显著降低运营和用户成本。

“月光”将是一个由五颗月球卫星组成的星座（一颗用于高数据速率通信，四颗用于导航），发射到太空，并通过太空拖船从地球轨道运送到月球轨道，该星座将通过三个专用地面站与地球连接。

“月光”卫星的战略定位将优先覆盖月球南极，由于其有利的地形，该地区适合未来的作战。这包括高架地区或“永恒之光之峰”（这是太阳能的理想选择）以及包含极地冰的“永恒黑暗之坑”（这是水、氧气和火箭燃料的潜在来源）。   

△月球基地艺术概念图

△“月球探路者”任务将在月球轨道上测试卫星导航系统，同时还将携带NASA制造的仪器进行研究

欧空局正在与美国航天局（NASA）和日本航天局（JAXA）就月球通信和导航标准的新框架“月网”（Lunanet）密切合作。“月网”确保了与未来月球基础设施和技术的兼容性，使全球客户群能够从自己的任务中受益，或部署互补技术来增强网络。“月光”项目将符合“月网”标准，并将在2029年进行首次月球导航互操作性测试。 

除了其他项目外，“月光”还将支持在月球条件下测试仪器和设施，更好地了解它们在地球以外环境中的性能，从而为多行星的未来做出贡献。展望未来，欧空局正在采取早期步骤，利用从“月光”计划中获得的技术和经验，建立火星通信和导航基础设施（MARCONI）。

△艺术家对月球探索场景的印象

欧空局正在开发一款月球着陆器，旨在让欧洲大陆自主登陆月球，计划于2031年发射。这台名为“Argonaut”的机器人着陆器预计将搭载阿丽亚娜6号火箭升空。欧空局希望“Argonaut“能够多次向月球运送货物和科学仪器。根据任务描述，着陆器能够将重达4,600磅（2,100公斤）的物品运送到月球表面的任何地方，包括未来航天员的食物和水，着陆精度不超过330英尺（100米）。

欧空局预计，到2030年将有五次“Argonaut”任务，每次任务从发射到着陆将持续一周到一个月的时间。月球着陆器由三个主要组成部分：负责飞往月球并着陆的月球下降装置；有效载荷，可以是探测车、科学仪器或其他设备；以及作为其他两个部件之间接口的货运平台。

△月球着陆器在月面模拟图

今年5月，欧空局与佛罗里达州的Redwire公司签订了合同，为“Argonaut”开发机械臂原型，该机械臂将通过卸载、检索和定位物体来支持其后勤运作。一旦投入使用，将用于各种各样的应用，从货物物流到充当现场资源利用工厂。该机构已经完成了所谓的欧洲月球充电站的A阶段前期研究。该系统将搭载“Argonaut”月球着陆器发射，本质上将充当月球上的加油站，用于支持月球表面的载人任务。

2021年欧空局曾发布公告，呼吁开发超大型太阳能电池阵列技术，供该机构的欧洲月球充电站 (ECSM) 系统使用。希望“ECSM”能够在月球表面的战略位置为该机构自己的任务及其国际合作伙伴的任务提供全天候电力。该机构还研究了该系统作为月球电网的基础，这对于月球经济发展至关重要。

△欧洲月球充电站设想图